在今天（10月24日）发表于《自然通讯》的一项研究中，布法罗大学领导的研究团队描述了如何利用名为NANOG的基因来改善受损神经的再生和重新连接（即神经生长并与器官或组织连接的过程），特别是在创伤性周围神经切断后的情况。该基因的名字来源于爱尔兰神话中的永恒青春之地——Tír na nÓg。
“在人类生物学中，NANOG是一个极其强大的基因，我们之前的研究表明它可以通过细胞重编程逆转成体干细胞和骨骼肌的衰老，”共同通讯作者Stelios Andreadis博士说，他是纽约州立大学杰出教授，化学与生物工程系教授。“在这里，我们探讨了重编程肌肉是否也能使其更容易接受新的神经，因为肌肉在发育期间容易被神经支配，但成年后就不那么容易了。”
在这项研究中，研究人员生成了一个坐骨神经损伤的小鼠模型。然后，他们使用了一种特殊的递送系统——称为聚合物载体——将一种常见的抗生素（多西环素）直接递送到受损的肌肉和神经组织中。多西环素充当开关，启动（也称为表达）NANOG。一旦激活，NANOG增加了肌肉干细胞（Pax7+）的数量，并诱导胚胎肌球蛋白重链（eMYHC）的表达，这是在胚胎发育期间骨骼肌中通常存在的关键基因，在成体组织中表达。
与未接受多西环素的小鼠相比，表达NANOG的小鼠显示出肌肉发育、神经发育和肌肉与神经之间突触连接的增加。这些小鼠还表现出运动功能的改善，如等长力产生、肌电图反应和趾伸反射所示。
“最终，我们证明了NANOG可以将骨骼肌细胞重编程到类似胚胎的状态，并在神经损伤后修复神经肌肉系统的受损部分，”共同通讯作者Kirkwood Personius博士说，他是康复科学系的临床副教授。“这非常重要，因为它有可能帮助减轻因严重神经损伤而长期残疾的人们。”
该研究得到了美国国立卫生研究院、纽约州立大学研究种子基金计划和布法罗大学临床与转化科学研究所的资金支持。研究人员利用了布法罗大学生物信息学和生命科学中心的设备进行RNA测序。
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